Un motore è un dispositivo che trasforma qualsiasi energia in energia meccanica.
I motori più antichi utilizzano forze naturali, con poca o nessuna tecnologia aggiunta: motori che utilizzano la pressione (vela, mulino a vento); motori elastici (arco, balestra, catapulta di torsione, orologio a molla); motori a gravità (ruota a pale su un ruscello o su una riserva d'acqua, clessidra, catapulta a contrappesi, girarrosto , orologio pesi).
Il primo motore veramente indipendente dalla natura, adattabile alla situazione, è il motore a vapore . Questo motore è basato su una caldaia che produce vapore acqueo grazie ad una fonte di calore , generalmente combustione . Il vapore compresso viene utilizzato, quando viene rilasciato, per muovere un pistone in un cilindro . Questo movimento traslatorio viene poi trasformato in rotazione da un sistema biella-manovella . La rotazione dell'albero, stabilizzata da un volano , che regola la velocità di rotazione, aziona infine una macchina o ruote , tramite un meccanismo di trasmissione .
Alla fine del XIX ° secolo, il motore a combustione interna , che produce energia direttamente nella combustione veloce una miscela combustibile / comburente , viene sviluppato e adattato alla prima macchina . Questo motore è, come il motore a vapore , dotato di bielle e pistoni, ad eccezione del motore Wankel che non ha bielle, ma pistoni rotanti; tuttavia, la produzione di energia avviene nel luogo stesso della produzione del lavoro, da cui il nome di motore a combustione interna . Da allora, ha continuato a fare progressi in termini di prestazioni e adattamento ai requisiti degli standard antinquinamento .
A metà del XX ° secolo, al crescente bisogno di potenza per spingere aerei militari , i motori a reazione sono stati attivamente sviluppati, in particolare durante la seconda guerra mondiale a fianco dei motori a razzo per i missili . Poiché queste due famiglie di motori hanno rapporti peso / potenza (o densità di potenza ) senza equivalente, nonostante le rese piuttosto bassa, il XXI ° secolo, sono ancora attivamente sviluppati per spostare aeroplani e missili .
È necessario distinguere tra motori, unità di stoccaggio e sistemi o componenti di trasmissione.
Un membro della trasmissione trasmette il movimento e una forza :
Una trasmissione può amplificare alcuni parametri del movimento a discapito di altri, come la coppia a discapito della velocità, ad esempio: un convertitore di coppia idraulico. Può aggiungere più movimenti o dividere un movimento in più esempi ( ponte di automobile ).
Un organo di immagazzinamento sarà in grado di assorbire l'energia di un movimento. Sarà in grado di ripristinare questa energia in seguito. C'è sempre una perdita di energia nel processo. A volte è difficile distinguere un motore da un dispositivo di accumulo: alla creazione di un movimento può corrispondere una restituzione dopo lo stoccaggio, come per le molle .
I componenti della trasmissione così come tutti i componenti dell'accumulatore consumano energia e quindi potenza che non possono creare da soli: per definizione, solo un motore (o un dispositivo simile) aggiunge potenza al movimento.
Motore a combustione composto da:
In questi motori, una reazione chimica viene sfruttata direttamente per produrre lavoro o movimento; il calore è un sottoprodotto (utile o dannoso, a seconda dei casi):
Sistemi simili:
Parliamo di elastico o molla :
Un fluido comprimibile agisce come un elastico. Lo stoccaggio dell'aria compressa è esattamente equivalente a un elastico a gas. Alcuni motori pneumatici potrebbero anche essere classificati qui.
Questo motore utilizza come sorgente di movimento la differenza di pressione tra due sorgenti:
Motore liquidoA causa dell'incomprimibilità dei fluidi utilizzati, si può pensare che un motore liquido sia più un elemento di trasmissione che un motore, perché non aggiunge potenza. In un sistema idraulico, l'unico motore che fornisce potenza al sistema è chiamato pompa idraulica.
Motore ad aria compressaUn motore ad aria compressa è un componente di un sistema pneumatico . L'aria precompressa viene iniettata in una sorta di turbina, che aziona l'albero motore. Lo spostamento è ottenuto dalla variazione di pressione di un gas. Esistono diversi metodi per modificare la pressione di un gas, spesso usati in combinazione:
Mettere un solido in movimento:
Mettere in moto un liquido:
Mettere in moto il gas:
I seguaci delle teorie del complotto hanno fabbricato "motori magnetici" o "motori magnetici". Questo tipo di motore non solo ha una potenza molto bassa, ma soprattutto si ferma quando ha esaurito l'energia immessa nei magneti durante la loro fabbricazione.